El trilema energético, ¿hay posibilidad en las renovables?

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En el último newsletter hicimos un racconto de la historia energética del mundo y lo dejamos en el año 2000 con una matriz energética global compuesta de la siguiente manera:

A partir de entonces, las renovables no convencionales (principalmente solar y eólica) comenzaron a tener un protagonismo cada vez mayor en las matrices energéticas del mundo.

Un poco de contexto

La crisis del petróleo de la década de 1970 generó una búsqueda creciente por la diversificación de las fuentes energéticas y la búsqueda de alternativas a los combustibles fósiles. La inestabilidad política en las regiones productoras de petróleo y la volatilidad de los precios hicieron que muchos países se plantearan la necesidad de reducir su dependencia del recurso y desarrollar fuentes de energía más seguras y soberanas.

A esto se sumó el aumento de la preocupación global por el cambio climático y la necesidad de encontrar alternativas energéticas más limpias y sostenibles. El establecimiento de objetivos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en el Protocolo de Kyoto y, posteriormente, en el Acuerdo de París, impulsó a los gobiernos y al sector privado a aumentar las inversiones en el desarrollo y la implementación de tecnologías renovables.

Este proceso permitió un rápido avance tecnológico con mejoras significativas en la eficiencia y la reducción de costos de las renovables. De esta manera, las nuevas formas de producción de energía se convirtieron en una opción cada vez más competitiva.

A su vez, el cambio en la percepción social y la demanda por parte de la ciudadanía de una transición a la sostenibilidad contribuyó a acelerar la adopción de las renovables. Aún con visiones y problemáticas bien distintas, en todos los países del mundo la ciudadanía exige cada vez más que la producción de energía tenga un menor impacto ambiental. Incluso, parte del sector productivo ve en las renovables una oportunidad para reducir sus costos, mejorar su imagen pública y cumplir con las crecientes expectativas de los consumidores en cuanto a la responsabilidad ambiental.

El trilema energético

Ahora bien, todas las transiciones energéticas anteriores se dieron porque la humanidad encontró una fuente de energía mejor en términos de la eficiencia de su uso. Sin embargo, el proceso de cambio de fuente de energía que estamos atravesando ahora tiene mucho más que ver con la preocupación por el ambiente y la búsqueda de producción de energía sin emisiones de gases de efecto invernadero, que con la disponibilidad de una fuente que nos haga las cosas más fáciles.

Lo bueno es que es una transición planificada, lo malo es que en muchos términos es mucho más desafiante que las anteriores. Y ahí entra a jugar el siguiente concepto de trilema energético.

Hoy el abordaje respecto de la energía suele encararse desde la perspectiva de un triple dilema (trilema): el equilibrio entre los tres objetivos fundamentales de la política energética:

• seguridad: suministro confiable y estable de energía a precios razonables para satisfacer las necesidades de la población.
• equidad: garantizar que el acceso a la energía sea asequible y justo para todos, incluidos los grupos más vulnerables y desfavorecidos.
• sostenibilidad: reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y otros impactos negativos en el medio ambiente, promoviendo el uso de fuentes de energía limpias y renovables.

Es decir, los países buscan modelos energéticos que puedan darles seguridad en el abastecimiento energético (en términos técnicos y geopolíticos), que la energía sea accesible para todos y todas y que la generación de la misma tenga el menor impacto ambiental posible. (A veces se habla de un cuatrilema incorporando la cuestión del desarrollo industrial pero lo dejamos para otra ocasión).

Entonces, ¿cómo entran entonces las renovables en este escenario?

Hablemos de ellas: las energías limpias y renovables

Energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica tiene sus orígenes en el siglo XIX, pero fue en la década de 1950 cuando los primeros paneles solares fueron desarrollados para alimentar satélites. Desde entonces la tecnología evolucionó sin parar siendo cada vez más eficiente y barata. Así, se convirtió en una solución prometedora en el trilema energético, ya que es sostenible, reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y puede proporcionar electricidad a zonas remotas. Sin embargo, enfrenta desafíos como la intermitencia en la producción de energía debido a la variabilidad climática (cuando no hay sol no funciona, por decirlo simple), la necesidad de almacenamiento eficiente y asequible de la energía producida, la provisión de minerales y la gestión de los paneles que terminan su vida útil.

Energía eólica

La energía eólica se ha utilizado durante siglos, pero la tecnología moderna de turbinas eólicas se desarrolló a mediados del siglo XX, y desde entonces ha evolucionado rápidamente, con Dinamarca -y particularmente la empresa Vestas- como protagonista fundamental.

En la siguiente imagen vemos la evolución del tamaño de los aerogeneradores en comparación con diferentes monumentos.

Así como la solar, la energía eólica es una opción atractiva, ya que es una fuente de energía limpia, abundante y en muchos casos, de bajo costo. Sin embargo, presenta desafíos como la necesidad de espacios amplios para la instalación de turbinas, la intermitencia en la producción y la aceptación social en ciertas comunidades debido a preocupaciones estéticas y de ruido (esto último es fascinante, estoy para que lo tratemos en un próximo news).

Energía hidroeléctrica

La energía hidroeléctrica se viene usando desde la antigüedad para moler granos y otras tareas, pero para generar electricidad recién se comenzó a utilizar en el siglo XIX. A diferencia de los dos casos anteriores, la hidroeléctrica es una fuente de energía estable (en tanto los regímenes climáticos se mantengan más o menos iguales). Sin embargo, aunque puede proporcionar energía a gran escala, es renovable y generalmente tiene bajas emisiones de gases de efecto invernadero, tiene algunos impactos ambientales importantes (como la alteración de ecosistemas acuáticos y el desplazamiento de poblaciones), por lo cual a veces se la llama limpia para diferenciarla de las otras opciones (que igual tienen sus impactos ambientales propios). De todas formas, quiero rescatarla como una opción fundamental para todos los países que han logrado limpiar sus matrices energéticas de manera significativa.

Energía geotérmica

La energía geotérmica aprovecha el calor del interior de la Tierra y se utiliza hace siglos para el calentamiento de agua y baños termales. Es una opción valiosa gracias a su capacidad de proporcionar energía constante y confiable con bajas emisiones. Sin embargo, la energía geotérmica enfrenta desafíos como la limitada disponibilidad geográfica, los altos costos de inversión inicial y los riesgos sísmicos asociados con la perforación profunda. El país estrella de este tipo de energía es Islandia: aprovechando sus condiciones naturales excepcionales, ¡alrededor del 20% de su electricidad se genera de esta forma!

Energía de biomasa

Esto es el uso de materia orgánica (plantas y residuos agrícolas, forestales y ganaderos) para generar energía. Históricamente, la biomasa ha sido una de nuestras principales fuentes para cocinar y calefacción, pero la producción de energía a partir de estos recursos evolucionó con el tiempo. Desde entonces, se desarrollaron tecnologías de producción de biogás a partir de residuos orgánicos y agroindustriales, aportando no sólo a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero sino también a la reducción de la generación de residuos. A modo de ejemplo, hace poco se inauguró en Córdoba una planta que utiliza el metano generado a partir del tratamiento de los líquidos cloacales de la capital provincial para producir electricidad que abastecerá una flota de buses.

Energía de los océanos

Esta fuente aprovecha la fuerza de las mareas, las corrientes y las olas para generar electricidad. Aunque las primeras ideas para aprovechar la energía de los océanos surgieron a finales del siglo XIX, el desarrollo de esta tecnología ha sido lento y aún está en etapas tempranas en comparación con otras. En este news de hace dos años (cómo pasa el tiempo, gente) hablamos con Sofía Díaz Velez sobre el desarrollo de la energía undimotriz en QM, la empresa marplatense donde trabaja.

¿A dónde llegamos?

La conjunción del avance de todas estas opciones tecnológicas llevó a que la evolución de la matriz eléctrica mundial del año 2000 al 2021 (todo lo queda por fuera de la generación de electricidad como calefacción y combustibles por ahora es más difícil y lento de transformar) se vea de esta forma:

En términos porcentuales al año 2021 esto es:

Un par de apuntes sobre esta composición de la matriz.

En primer lugar, la fuente más importante aún sigue siendo el carbón, lo cual se explica en gran medida por los gigantes China e India. Y es en ese escenario donde la idea del gas como combustible de transición puede tener algún tipo de asidero. En segundo lugar, la nuclear y la hidro vienen y siguen haciendo un enorme aporte a la generación de energía libre de emisiones. Tercero, aún si en comparación con otras transiciones esta es muy rápida, las renovables modernas aún tienen un largo camino por recorrer.

Y como vimos por arriba, tenemos muchas alternativas, pero todas sin excepciones tienen sus desafíos y sus impactos y responden de manera diferente al trilema energético.

Por ejemplo.

Pensemos en un país imaginario que hoy se abastece con carbón importado pero ha logrado desarrollar la tecnología para hacer paneles solares y encima tiene buenas condiciones para ese tipo de energía. Para este país -que llamaremos Solandia- la transición es un éxito porque mejora su situación en las tres dimensiones: contamina menos, no tiene que importar carbón así que es más soberano y reduce la dependencia de los precios internacionales y en términos sociales no solo puede abaratar el costo sino incluso generar empleo en las fábricas de paneles.

Ahora bien, ojalá todo fuera tan fácil.

Pensemos en otro país -menos imaginario-, al que llamaremos Polonia. Esta Nación tiene reservas de carbón, no tiene mucho potencial solar ni eólico, además no controla la tecnología. Entonces se encuentra con que necesariamente la transición si bien le reduce el impacto ambiental, también va a disminuir su soberanía energética, exponerla a precios internacionales o de sus vecinos de la Unión Europea e impactar negativamente sobre los empleos ligados al sector carbón.

En el próximo news nos vamos a meter en algunos casos internacionales interesantes para después ya dedicarnos a los desafíos de nuestra región y nuestro país.

Te mando un abrazo, gracias por estar ahí. Nos leemos la próxima.

Eli